Jako speciální inženýrský materiál byl polyimid široce používán v letectví, leteckém prostoru, mikroelektronice, nano, kapalném krystalu, separační membráně, laserovém a dalším poli. V poslední době všechny země zahrnují výzkum, vývoj a využití polyimidu jako jednoho z nejslibnějších technických plastů v 21. století. Polyimid, kvůli svým vynikajícím rysům ve výkonu a syntéze, ať už jako strukturální materiál nebo jako funkční materiál, byly jeho obrovské vyhlídky na aplikaci plně rozpoznány, známé jako „řešitel problémů“ (řešitel Protion), a že „neexistuje žádné Polyimid nebude mít dnešní mikroelektronickou technologii.
Výkon polyimidu
1, all-aromatický polyimid Podle termogravimetrické analýzy, začátek teploty rozkladu je obecně kolem 500 ℃. Syntetizovaný bifenyl dianhydridem a p-fenylenediamin polyimidem, teplotou tepelného rozkladu 600 ℃, je dosud jednou z nejvyšších tepelných stability polymerů.
2, polyimid vydrží extrémně nízké teploty, jako je -269 ℃ v kapalném heliu, nebude křehký.
3, polyimid má vynikající mechanické vlastnosti, neobsazená pevnost v tahu plastu je více než 100 mPa, homobenzenový polyimidový film (Kapton) pro více než 170 mPa a bifenyl polyimid (UPILEXS) až do 400 MPA. Jako inženýrské plasty je množství elastického filmu obvykle 3-4GPA, vlákno může být podle teoretických výpočtů až 200GPA až do 200GPA, sekundu až 500GPA, sekundu pouze u uhlíkových vláken.
4, Některé odrůdy polyimidového nerozpustného v organických rozpouštědlech, zředěná stabilita kyseliny, obecné odrůdy nejsou příliš odolné vůči hydrolýze, zdá se, že to je nevýhoda výkonu polyimidu se liší od jiných vysoce výkonných polymerů, velký rys, to je, to je, to je, to je, to je , alkalická hydrolýza může být použita k obnovení surovin, jako je dianhydrid a diamin, jako je pro film Kapton, míra zotavení až 80% -90%. Změna struktury může být také docela odolná vůči odrůdám hydrolýzy, jako je odola 120 ℃, 500 hodin varu.
5, Koeficient tepelné roztažnosti polyimidu ve 2 × 10-5-3 × 10-5 ° C, široký do termoplastického polyimidu 3 x 10-5 ° C, bifenylový typ až do 10-6 ° C, jednotlivé odrůdy 10 10 -7 ° C.
6, polyimid má vysokou odolnost vůči ozáření, jeho film v rychlosti retenční pevnosti ozařování v 5 × 109radu 90%.
7, Polyimid má dobré dielektrické vlastnosti, dielektrická konstanta 3,4 nebo tak, zavedení fluoru nebo velikosti vzduchu nanometru rozptýleného v polyimidu, dielektrická konstanta může být snížena na přibližně 2,5. Dielektrická ztráta 10-3, dielektrická pevnost 100-300 kV/mm, guangcheng termoplastický polyimid pro 300 kV/mm, objemový odpor 1017/cm. Tyto vlastnosti v širokém rozsahu teplot a frekvenčního rozsahu lze stále udržovat na vysoké úrovni.
8, polyimid je samoexistovací polymer, nízkou rychlost vztekání.
9, polyimid ve velmi vysokém vakuu při velmi malém odlivu.
10, polyimid netoxický, lze použít k výrobě stolního nádobí a lékařských nástrojů a odolat tisíckrát sterilizaci. Existuje nějaký polyimid také velmi dobrou biokompatibilitu, například v testu kompatibility krve pro ne hemolytický test cytotoxicity in vitro pro netoxický.
Více cest při syntéze:
Polyimidové odrůdy, formy, v syntéze různých způsobů, takže si můžete vybrat podle různých aplikací, syntéza této adaptability je také obtížné mít jiné polymery.
1, polyimid je převážně syntetizován dianhydridem a diaminem, tyto dva monomery a mnoho dalších heterocyklických polymerů, jako je polybenzimidazol, polybenzimidazol, polybenzothiazol, polyquimorfolin a polychinolin a jiné monomery jsou také široké a syntéza je také snazší, a syntéza je také snazší, a syntéza je také snazší, a jejich syntéza je také snazší, a jejich syntéza je také snazší a syntéza je také snazší, a syntéza je široká, a syntéza je široká, a syntéza a syntéza a syntéza a syntéza je také široká a syntéza a syntéza a syntéza je široká a syntéza je široká. . Dianhydrid, diaminové odrůdy, různé kombinace lze získat z různých vlastností polyimidu.
2, Polyimid může být dianhydrid a diamin v polárních rozpouštědlech, jako je DMF, DMAC, NMP nebo Methanol smíšená rozpouštědla v první polykondenzaci s nízkou teplotou, aby se získala rozpustná polyamido kyselina, filmová nebo točící se, zahřívá se na 300 ℃ nebo tak do kruhu do polyimidu; Může být také přidáno k polyamidové kyselině ethanoického anhydridu a terciárních aminových katalyzátorů pro cyklizaci chemické dehydratace, aby se získal roztok a prášek polyimid. Polyimidový roztok a prášek. Diamin a dianhydrid mohou být také zahřívány v rozpouštědlech s vysokým bodem varu, jako je polykondenzace fenolických rozpouštědel, krok k získání polyimidu. Kromě toho může být polyimid také získán reakcí dibasického esteru tetradentátu a diaminu; Může být také přeměněn na polyisoimid nejprve kyselinou polyamidoovou a poté se transformovat na polyimid. Tyto metody jsou vhodné pro zpracování, první se nazývá metoda PMR, může získat nízkou viskozitu, vysoký pevný roztok, při zpracování okna s nízkou viskozitou taveniny, zejména vhodné pro výrobu kompozitních materiálů; Ten zvyšuje rozpustnost, v procesu transformace nezvolí nízké molekulární sloučeniny.
3, pokud je čistota dianhydridu (nebo tetraacidu) a diaminu kvalifikována, bez ohledu na metodu polykondenzace, je snadné získat dostatečně vysokou molekulovou hmotnost a přidání jednotné anhydridu nebo jednotný amin může také získat snadno regulovat molekulovou hmotnost.
4, Kondenzace s dianhydridem (nebo tetraacidem) a diaminem, pokud dosáhne prvotřídního molárního poměru, tepelné zpracování ve vakuu může být molekulovou hmotností pevného hlavy molekulové hmotnosti výrazně zvýšeno, a tak přináší pohodlí, čím zpracování a tvorba prášku.
5, Je snadné zavést reaktivní skupiny na konci řetězce nebo na řetězci za vzniku reaktivních oligomerů, čímž získají termosetový polyimid.
6, použití karboxylové skupiny v polyimidu, esterifikaci nebo solení, zavedení fotocitlivých skupin nebo alkylu s dlouhým řetězcem pro získání amfifilních polymerů, které lze získat fotorezist nebo použit při přípravě LB filmu.
7 Obecný proces syntetizace polyimidu nevytváří anorganické soli, což je zvláště výhodné pro přípravu izolačních materiálů.
8, protože monomer dianhydridu a diaminu ve vysokém vakuu se snadno sublimuje, takže je snadné použít metodu depozice páry v obrobku, zejména nerovný povrch zařízení k vytvoření polyimidového filmu.
Aplikace polyimidu:
V důsledku výše uvedeného polyimidu ve výkonu a syntetické chemii je v mnoha polymerech obtížné najít, že polyimid má tak širokou škálu aplikačních aspektů a v každém z těchto aspektů prokázala extrémně vynikající výkon.
1, film: Polyimid je jedním z prvních komodit, používaných pro izolaci motorových slotů a materiály vinutí kabelů. Hlavními produkty jsou Dupont Kapton, Ube Upilex Series a Chung Yuan Apical. Transparentní polyimidový film lze použít jako destičku pro podložku měkkých solárních článků.
2, povlak: Používá se jako izolační lak pro elektromagnetické dráty nebo jako povlak odolný vůči vysoké teplotě.
3, Pokročilé kompozity: Používá se v komponentách letectví, letadel a raket. Je to jeden z nejvíce teplotních strukturálních materiálů. Například program Supersonic Airliner Spojených států amerických amerických navržený pro rychlost 2,4 m, teplotu povrchu letu 177 ℃, požadavky na životnost 60 000 hodin, bylo hlášeno, že 50% strukturálních materiálů bylo Množství každého letadla je identifikováno pro termoplastický polyimid jako matricové pryskyřice zesílené kompozitní materiály, množství každého letadla.
4, vlákno: modul elasticity na druhém místě pouze u uhlíkových vláken, jako vysokoteplotní média a radioaktivní filtrační materiály a neprůstřelné, ohnivzdorná látka.
5, pěna: Používá se jako izolační materiály s vysokou teplotou.
6, inženýrské plasty: termoset a termoplastické, termoplastické lze formovat nebo vstřikovat nebo přenášet lisování. Používá se hlavně pro sebeurčení, těsnění, izolaci a strukturální materiály.
7, Adhesive: Používá se jako vysokoteplotní strukturální lepidlo. Byl vyroben polyimidový lepidlo polyimidu Guangcheng jako vysoce izolační zalévací materiál pro elektronické komponenty.
8, separační membrána: Používá se pro různé plynové páry, jako je vodík/dusík, dusík/kyslík, oxid uhličitý/dusík nebo metan atd., Ze vzduchu uhlovodíkové suroviny plyn a alkoholy k odstranění vody. Lze jej také použít jako membrána odpařování pro permeaci a ultrafiltrační membrána. V důsledku polyimidového tepla a odolnosti organického rozpouštědla je zvláště důležitá při separaci organických plynů a kapalin.
9, Photoresist: Existují negativní a pozitivní gel, rozlišení může dosáhnout úrovně submikronu. U pigmentů nebo barviv lze použít pro film barevného filtru, můžete výrazně zjednodušit postupy zpracování.
10, v mikroelektronických zařízeních: Používá se jako dielektrická vrstva pro izolaci mezivrstvy, protože vrstva pufru může snížit napětí a zlepšit výnos. Jako ochranná vrstva může snížit dopad prostředí na zařízení, ale také stínění A-částice, aby se snížila nebo eliminovala měkkou chybu zařízení (SOFTERROR).
11, kapalný krystalový displej s orientací zarovnávacího činidla: polyimid v TN-LCD, SHN-LCD, TFT-CD a budoucnost ferroelektrického displeje kapalinových krystalů materiálů orientačního činidla zaujímá velmi důležitou polohu.
12, Elektrické - Optické materiály: Používá se jako pasivní nebo aktivní materiály vlnovodu, materiály optického spínače atd., Polyimid obsahující fluor v rozsahu komunikačních vlnových délek pro průhledné, polyimid jako chromoforová matrice může zlepšit stabilitu materiálu.
Výhled:
Polyimid jako velmi slibné polymerní materiály byly plně rozpoznány, v izolačních materiálech a konstrukčních materiálech se aplikace rozšiřují. Ve funkčních materiálech se objevuje a jeho potenciál se stále zkoumá. Po 40 letech vývoje se však dosud nestalo větší rozmanitostí, hlavním důvodem je to, že ve srovnání s jinými polymery jsou náklady stále příliš vysoké. Jeden z hlavních směrů budoucího výzkumu polyimidu by proto měl být stále v metodách syntézy monomerů a polymerace, aby se zjistilo způsoby, jak snížit náklady.
1, Syntéza monomeru: Polyimid monomer jsou dva anhydrid (tetra kyselina) a diamin. Metoda syntézy diaminu je zralejší, mnoho diaminů má komerční nabídku. Dianhydrid je zvláštní monomer, kromě toho, že se používá jako léčivo pro epoxidové pryskyřice, se používá hlavně při syntéze polyimidu. Kyselina benzen tetrakarboxylová dianhydrid a trimellitický anhydrid mohou být extrahovány z ropných rafinerických produktů, těžkých aromatických olejů tetramethylbenzenu a trimethylbenzen s oxidací plynu a oxidace tekutiny v jednom kroku. Jiné důležité dianhydridy, jako je difenylketonový dianhydrid, bifenyl dianhydrid, difenylether dianhydrid a hexafluorodianhydrid, byly syntetizovány různými metodami, ale například hexafluorodianhydrid dosáhl tisíc doložek na kilogramy. Changchun Institute of Applied Chemistry of Chinese Academy of Sciences vyvinuté o-xylenem chlorovaným, oxidovaným a poté odděleným izomerizací lze získat z vysoce čistého 4-chloroftalického anhydridu a 3-chloroftalického anhydridu, lze dvě kombinovat se ze dvou kombinovaných anhydridů. Cenoucí cestou je řada dianhydridů jako suroviny a jeho potenciál ke snížení nákladů na velkou syntézu.
2, Polymerizační proces: Současné použití dvoustupňového, jednostupňového polykondenzačního procesu používá rozpouštědla s vysokým bodem varu, neprotonická polární rozpouštědla jsou dražší, ale také obtížně se jich zbaví a konečně je třeba jej zpracovat na vysoké úrovni teploty. Metoda PMR používá levná rozpouštědla alkoholu. Termoplastický polyimid může také používat dianhydrid a diamin přímo v extruderové polymerační granulaci, již nepotřebuje rozpouštědla, může výrazně zlepšit účinnost. Chlorovaný ftalický anhydrid bez dianhydridu, přímého a diaminu, bisfenolu, sulfidu sodného nebo monosulfur polymerace, aby se polyimid získal nejúspornější syntetickou cestou.
3, Zpracování: Aplikace polyimidu je tak široká, pro zpracování je také řada požadavků, jako je vysoká uniformita filmu, spřádání, srážení plynové fáze, litografie submicron, hloubka leptání rovných stěn, velká oblast , velké objemové lišty, implantace iontů, laserové přesné obrábění, technologie nano-hybridizace atd. Pro aplikaci polyimidu k otevření širokého světa.
S dalším zlepšením technologie syntetického zpracování a snižování nákladů, přičemž mají vynikající mechanické vlastnosti, elektrické izolační vlastnosti, termoplastický polyimid jistě vykazuje svou významnější roli v budoucí oblasti materiálů. A termoplastický polyimid a jeho dobrá zpracovatelnost a příznivější.
Contact Now